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聚苯乙烯泡沫塑料(EPS,XPS)市场发展动态
作者:HELMUT WINTERLING    来源:KUNSTSTOFFE INTERNATIONAL杂志
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市场持续稳健增长-全球气候环境的变化和能源保护呼声的日益响亮,都从某种程度上推动了聚苯乙烯泡沫塑料行业在来年的稳健发展。一方面,市场对热敏隔热材质的需求越来越强烈,有助于推动聚苯乙烯泡沫塑料的需求增长;另一方面,热带及亚热带地区致力于降低空调使用的能源损耗,而这一材质良好的隔热保温性能正是用武之地。

聚苯乙烯泡沫塑料卓然出众的性能在于,其不仅能够保暖,还可以隔热。德国Ludwigshafen BASF SE公司与Darmstadt Passivhaus研究中心合作开展的研究结果表明,在热带及亚热带地区,例如,孟买和新加坡,聚苯乙烯泡沫塑料能够节约高达60%的空调能耗。

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不管是从易碎品包装方面,还是从食品或药品的隔热包装方面来看,EPS都更胜一筹。不止如此,由于其出色的特性(见表1),EPS和XPS还可用作某些专业用途,例如,植物培养皿的制造。

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全球产量及消耗量分布

发泡聚苯乙烯泡沫塑料(EPS):表2反映出EPS市场在过去20年里的巨大增长:全球消耗2001年为325.1万吨,到2011年就增长至583.3万吨,增长幅度近80%。在这十年里,亚洲110%的涨幅显得鹤立鸡群,欧洲(含俄罗斯在内)增长60%,北美则逆势停滞。因而,亚洲已成为EPS最大的市场,目前占据全球总消耗量近53%,将位居第二份额约31%的欧洲远远抛在后面(见图1)。

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为满足2011年这583.3万吨消耗的需要,全球产量达到967.6万吨(见表3)。目前全球最大的EPS产地仍在亚洲,以669.4万吨产量占据全球69%(见图1),许多亚洲EPS生产制造企业宣布产量会进一步提升,因此尽管有着全球最大的EPS消耗量,亚洲市场也不会面临供需瓶颈。全球最大的EPS生产商是中国台北的台湾皇家集团,年产量126万吨,其后依次是中国无锡兴达年产90万吨,BASF年产80万吨,美国Channahon的Ineos Styrencis年产40万吨(见表4)。皇家和兴达的生产集中在亚洲,而BASF的生产则遍布全球。

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EPS的用途也呈现巨大的区域性差异。欧洲近80%的EPS消耗用于建筑用途,在其他区域,这项用途占50%(见图2)。北美的建筑用途比例相比之下尤其低,仅位41%。欧洲的包装用途仅占20%,这也是在全球各区域中最低的,亚洲的这项用途则占近50%,主要是用于大型家用电器、电力电子产品在运输时的防护包装,在日本也用来制造鱼类运输专用的包装盒。其他用途方面北美的比例最大,其中一个原因是因为北美是巨大的EPS热饮饮料杯市场。在所有区域中,EPS的建筑用途的发展速度均有望超越包装用途。

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挤塑泡沫(XPS):XPS近年来的消耗量平均增长约4%,目前全球消耗量约3000万m3。其最主要的市场是中国、美国、俄罗斯、土耳其、日本、德国、意大利和韩国,全球约50%的XPS需求来自于欧洲(含俄罗斯和土耳其在内),东欧对隔热材质的需求呈持续增长。

与EPS板相比,XPS板对表面垂直压力具有更好的耐压性,且能够保证弹性以及泡沫闭孔性,这一出色性能在用作防水表面时尤为重要。XPS可以用作隔热平面屋顶、屋檐和墙体表面,因其出色的机械性能,还在城市工程中用作承重隔热材料。因为XPS板重量较轻的特性,也被用作复合材料的基底层。因为材料的运输成本往往在总成本中占据了相当大的比例,因而XPS市场有区域融合的趋势。

目前XPS板年总产量超过3000m3,合90万吨,其中最大的生产制造商上美国中部的Dow和托莱多的Owens Corning,以及德国Ludwigshafen的BASF和蒙塔鲍尔的Ursa。欧洲制造商的产量约占全球总产量的40%到50%。

EPS和XPS的价格发展趋势

EPS和XPS的价格已从2008年的低迷的状态得到强劲恢复,现在EPS每吨价格约为1500欧元。但这并不代表行业利润也得到了同比例的可观增长,因为经济复苏的背后往往伴随着生产原材料价格的上涨。

新产品和新市场的开拓

发泡聚苯乙烯泡沫塑料(EPS):在建筑隔热保温材料领域,拥有加强隔热性能的EPS产品在德国、奥地利和瑞士越来越广泛地被应用,加强型EPS越来越多地用于平面屋顶建造。

最先拥有革新性改良隔热性能的EPS是由BASF投入市场的,冠以品牌Neopor,这款材料得以实现隔热性能的飞跃,是因为含有均匀分布的石墨颗粒,这种成分就像一面一面小镜子一样,可以反射热量辐射,从而达到了保温隔热的效果。与传统的EPS材质相比,加强型EPS将隔热性能提升了20%。同时,其他制造商也引入了他们自己的加强隔热EPS产品,例如,奥地利St.Polten Sunpor的Lambdapor,以及Ineos含银聚苯乙烯。

在欧洲南部国家(土耳其、意大利和西班牙)对隔热性能的要求标准也日益呈现走高趋势,这不仅仅是为了降低热量能耗成本,也是为了缩减空调能耗成本。因此可以预见到,隔热性能在气候炎热的区域将会越来越被看重。

材料隔热性能的提升不会有止境,制造商仍持续研究开发更优良的材质。创新型隔热材质目前正在研发中,这一材质的目标是将导热系数降低到0.020W/m?K,其适用潜能会特别集中在有空间限制的专业用途。

在智能防护系统中,也有隔热性能方面的新发展。例如瑞士Steinhausen的隔热材料制造商Swisspor Kunststoff有限公司,其开发的Lambda Vento房屋墙体系统已获专利(见图3)。背部透气垫墙面使用了Neopor隔热板,由德国建筑技术研究院加以改良,导热系数较低(λR=0.032W/m?K),并且可以自由灵活地创造独立、高品质,且耐候性佳的墙体表面。这一多层墙面结构,由隔热板、有空隙的木质次结构,以及外部覆层构成,抗老化、耐腐蚀,防潮性能佳,因而不易变形,并且安装十分简易快捷,而且可以拆除并重复使用。

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在包装市场,EPS因其重量轻、隔热性能优良,多年都一直占有稳定的地位。正是因为EPS卓越的隔热性能,它能够确保三文鱼从渔场捕捞上来直到传递到消费者手中,即便需要远距离空运,整个过程都处于恒定的冷温环境。

BASF研制出品E-por高弹性泡沫塑料,是前景可观的新产品,在K2010隆重推出。这款产品具备传统聚苯乙烯泡沫塑料的所有优点,可以运输、储藏、加工和回收,同时还具有非常良好的表面融合度、卓越的耐溶剂性能,以及出众的光学特性和质感。极佳的抗损性能使其可抗多重冲击,因此它适合于作高端、易损电子电动产品的运输包装。不止如此,这种材质还有优点是可以在室温下运输和储藏,随即加工时仅需少量充气便可进行发泡。

挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS):隔热性能的不断提升也是XPS呈现的发展趋势,且集中两方面的提升上—更高的导热系数和更厚的板厚度。

BASF出品了Styrodur Neo,从而将导热性能提升20%的XPS推入了市场,如同BASF对EPS的改良一样,Styrodur Neo也融合了均匀分布的石墨颗粒,这一隔热性能上创新性的飞跃获得了成功。同时,Dow也研发推出了在隔热性能上显著提升的Xenergy品牌XPS。

因为Styrodur Neo具有高隔热性能,因而板的厚度得到了减少,从而尤其适合隔热内墙、地板、天花板,以及热电桥和墙皮的应用。这一新型泡沫塑料材料仅用空气便可作填充,拥有跟Styrodur C(见卷首图)一样的优良性能—高耐压度、低吸水率、耐腐蚀,不易变形,且使用寿命长久。

通常XPS板挤塑为厚度20到200mm,各种不同型号的XPS都可安装在倒置屋顶的两个层面之间,最厚可达400mm,这无疑从技术上证明了更厚层隔热材料的重要发展迈进。这就意味着平面屋顶建筑结构,实现了既完美匹配倒置屋顶设计,又具备极佳的隔热性能。

新型XPS热熔温度是105℃(最高适用温度),也是在传统XPS上的巨大提升。这款Styrodur HT也是由`ASF研究出品,具备传统XPS的一切优越性能,但传统XPS最高适用温度仅为75℃,这款新型隔热材料抗压防潮,不仅在热熔温度上有所超越,且耐压力为300和600kPa,特别适用于倒置平面屋顶、多种太阳能技术实用、热水皿保温隔热(即便接触土壤也可以),以及所有热水的特殊隔热用途(见图4)。

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生产加工的发展

EPS和XPS的加工技术已经多年没有发生过巨大变革,目前的生产系统可以根据产品规格需要,自由设定调控产品特性,并且监控所有运行数据。未来的改进提升目标,如所有塑料生产设备的设计一样,集中在于优化生产工艺、提高能源使用效率、缩短生产周期、减少运行停滞时间,以及简化保养维修方面。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (12/28/2012)
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